В областта на промишлените енергийни системи високоволтовите задвижвания играят основна роля за осигуряване на ефективна и надеждна работа на различни машини и оборудване. Като водещ доставчик на задвижвания с високо напрежение, ние разбираме критичното значение на тези системи и всеобхватните защитни функции, които предлагат. Тази публикация в блог има за цел да се задълбочи в защитните функции на задвижванията с високо напрежение, като подчертава тяхното значение за защитата както на самото задвижване, така и на свързаното оборудване.
Защита от свръхток
Една от най-фундаменталните защитни функции на високоволтовите задвижвания е защитата от свръхток. Ситуации на свръхток могат да възникнат поради различни причини, като например късо съединение в товара, механични задръствания или неправилни системни настройки. Когато се случи събитие на пренапрежение, задвижването с високо напрежение е проектирано да открива бързо ненормалното ниво на ток.
Системата за управление на задвижването непрекъснато следи тока, протичащ през захранващата верига. След като токът превиши предварително зададен праг, задвижването ще предприеме незабавно действие. При леки случаи на свръхток може постепенно да намали изходната мощност, за да върне тока обратно на безопасно ниво. Въпреки това, при тежки ситуации на пренапрежение, като например директно късо съединение, задвижването ще задейства незабавно прекъсвача. Тази бърза реакция предпазва компонентите на силовата електроника в задвижването, като биполярни транзистори с изолиран затвор (IGBT) или тиристори с изключващ затвор (GTO), от повреда от прекомерен ток. Например, ако конвейерна лента задръсти и причини внезапно увеличаване на тока на натоварване на двигателя, защитата на високоволтовото задвижване ще предотврати прегряване на двигателя и задвижването и потенциално изгаряне.
Защита от пренапрежение и под напрежение
Колебанията в напрежението са често срещани в промишлените електрически мрежи. Задвижванията с високо напрежение са оборудвани с механизми за защита от пренапрежение и под напрежение за справяне с тези ситуации.
Пренапрежение може да възникне поради удари на мълнии, внезапно изключване на големи товари или неизправности в мрежата. Когато входното напрежение към задвижването с високо напрежение надвиши номиналната стойност, защитната система на задвижването ще го открие. Ако пренапрежението е в рамките на определен обхват на толеранс, задвижването може да коригира вътрешните си контролни параметри, за да поддържа стабилна работа. Въпреки това, ако пренапрежението е сериозно, устройството ще се изключи от електрическата мрежа, за да се предотврати повреда на вътрешните компоненти. Например, удар от мълния върху електропровода може да причини значителен скок на напрежението. Защитата от пренапрежение на устройството с високо напрежение ще действа като щит, гарантирайки, че чувствителните електронни вериги вътре в устройството няма да бъдат засегнати.
От друга страна, ниско напрежение може да възникне, когато има голямо търсене на електроенергия в мрежата или повреда в инфраструктурата за захранване. Когато входното напрежение падне под номиналната стойност, задвижването може да намали изходната си мощност, за да избегне спирането на двигателя. Ако състоянието на ниско напрежение продължава, задвижването ще се изключи безопасно, за да предотврати работата на двигателя при неблагоприятни условия. Тази защитна функция е от решаващо значение, тъй като работата на двигател с недостатъчно напрежение може да доведе до увеличен ток, прегряване и намалена ефективност на двигателя.
Защита от прегряване
Задвижванията с високо напрежение генерират значително количество топлина по време на работа, особено компонентите на силовата електроника. Превишената температура може да влоши работата на тези компоненти и дори да причини трайна повреда. Следователно защитата от прегряване е съществена характеристика на високоволтовите задвижвания.
Температурните сензори са инсталирани на критични места в устройството, като например на захранващите модули и радиаторите. Тези сензори непрекъснато следят температурата. Когато температурата надхвърли предварително определена граница, устройството ще предприеме подходящи действия. Може да увеличи скоростта на охлаждащия вентилатор, за да подобри разсейването на топлината. Ако температурата продължи да се повишава, задвижването ще намали изходната си мощност, за да намали генерирането на топлина. В екстремни случаи, ако състоянието на прегряване не може да бъде разрешено, устройството ще се изключи, за да се предотврати повреда на компонента. Например, в промишлена среда с висока температура, защитата от прегряване на задвижването с високо напрежение гарантира, че задвижването може да работи безопасно, без да бъде повлияно от външната топлина.
Защита от късо съединение
Късите съединения са едни от най-опасните повреди в електрическите системи. Задвижванията с високо напрежение са проектирани със стабилна защита от късо съединение, за да се справят с подобни ситуации.
Защитата от късо съединение при задвижвания с високо напрежение се основава на бързодействащи токови сензори и усъвършенствани алгоритми за управление. Когато възникне късо съединение в изходната верига на задвижването, токът нараства бързо. Защитната система на устройството може да открие това внезапно увеличение на тока в рамките на микросекунди. Веднъж открит, задвижването ще задейства прекъсвача, за да изолира дефектната част от веригата. Това не само защитава задвижването, но също така предотвратява разпространението на повредата от късо съединение към други части на енергийната система. Например, в широкомащабно промишлено двигателно приложение, късо съединение в намотката на двигателя може бързо да бъде открито и изолирано от защитата от късо съединение на задвижването с високо напрежение, като се минимизира въздействието върху целия производствен процес.
Защита от заземяване
Заземяването може да представлява сериозна заплаха за безопасността на персонала и целостта на електрическото оборудване. Високоволтовите задвижвания са оборудвани със защита срещу заземяване за откриване и реагиране на такива повреди.
Системата за защита от заземяване следи тока, протичащ през земния път. При нормално работно състояние токът в земния път трябва да е много малък. Въпреки това, ако има заземяване, като повреда на изолацията в двигателя или кабела, токът в заземяващия път ще се увеличи. Системата за защита от заземяване на задвижването с високо напрежение може да открие този анормален ток и да предприеме подходящи действия. Може да задейства прекъсвача, за да изолира дефектната верига, предотвратявайки опасности от токов удар и повреда на оборудването. Например във влажна промишлена среда рискът от заземяване е относително висок. Защитата от повреда на земята на задвижването с високо напрежение осигурява допълнителен слой на безопасност за цялата система.
Защита от загуба на фаза
Загуба на фаза може да възникне поради изгорял предпазител, разхлабена връзка или повреда в електрическата мрежа. Когато се случи загуба на фаза в трифазна задвижваща система с високо напрежение, това може да причини небалансирани токове в двигателя, което води до повишена вибрация, прегряване и намален живот на двигателя.
Системата за защита от загуба на фаза на задвижването с високо напрежение непрекъснато следи напрежението и тока на всяка фаза. Ако бъде открита загуба на фаза, задвижването ще предприеме коригиращи действия. Това може да намали изходната мощност на двигателя, за да се предотврати прекомерно натоварване на останалите фази. В някои случаи устройството може също така да изключи двигателя, за да избегне по-нататъшна повреда. Например, в широкомащабно промишлено компресорно приложение, загубата на фаза може да доведе до неефективна работа на компресора и потенциално да повреди компонентите на компресора. Защитата от загуба на фаза на високоволтовото задвижване осигурява безпроблемна и надеждна работа на компресора.
Заключение
Защитните функции на високоволтовите задвижвания са от съществено значение за осигуряване на надеждна и безопасна работа на индустриалното оборудване. Като доставчик на високоволтови устройства, ние се ангажираме да предоставяме висококачествени устройства с всеобхватни защитни характеристики. НашитеVFD с високо напрежение,VSD със средно напрежение, иЗадвижване със средно напрежение с променлива скоростса предназначени да отговорят на разнообразните нужди на индустриалните клиенти.
Ако търсите надеждно решение за задвижване с високо напрежение за вашето индустриално приложение, ви каним да се свържете с нас за подробно обсъждане. Нашият екип от експерти ще се радва да ви помогне при избора на най-подходящия диск и да отговори на всички ваши въпроси.
Референции
- „Задвижвания с високо напрежение: технология и приложения“ от Peter Vas
- „Наръчник по силова електроника“, редактиран от Мухаммад Х. Рашид
- Индустриални стандарти и насоки, свързани със защита на задвижване с високо напрежение, като стандарти IEEE.